智能制造技术10－柔性制造系统FMS.pptVIP

4.3 零件的运输系统 主要任务： 零件、毛坯、原材料由外界搬运进系统，以及将加工好的成品从系统中搬走； 毛坯、原材料、半成品在FMS内部的搬运。 在FMS发展的初期，多采用有轨小车，随着FMS控制技术的成熟，越来越多地采用自动导向的无轨小车。 自动导向小车(Automatic Guided Vehicle, AGV) 是FMS实际工作中广泛使用的运输工具。它是一种由微机控制，按照一定的程序或轨道自动完成输送任务的运输工具。 零件在FMS内部的搬运主要采用以下三种运输工具： 传送带--从传统的机械式自动线发展而来得，在新设计的系统 中用得越来越少. 自动运输小车--自动运输小车的结构发展很快，形式也是多种多样的，大体上可以分为有轨小车和无轨小车两大类。 搬运机器人（下一章中讲述） 4.3.1 自动运输 自动导向小车 1-托盘装卸机构 2-装夹工件的托盘 线导小车导向原理图 4.3.2 自动化仓库 在FMS中，以自动化仓库为中心组成一个毛坯、半成品、配套件或成品的自动存储、自动检索系统。 在管理信息系统的支持下，实现自动存取。自动化仓库主要由库房、堆垛起重机、控制计算机、状态检测器等组成。 自动化仓库 机器人在柔性制造系统中的应用 5.3机器人在柔性制造系统中的运用的展望 5.1 机器人的发展背景 5.2 机器人在柔性生产线中的应用方法 5.1 机器人的发展背景 许多国家都在大力发展先进制造业,积极推进先进制造技术的研究； 形成了诸如柔性制造系统(FMS),计算机集成制造系统(CIMS),敏捷制 造系统 (AMS),虚拟制造系统(VMS )等先进制造系统。 机器人技术作为柔性制造技术的重要组成部分,所以也得到了进一步 的发展。 下面以汽车的轮毂加工单元为对象，阐述机器人在柔性生产线中的应用方法。为机器人在其他柔性制造系统的进一步应用提供一个范例。 5.2 机器人在柔性生产线中的应用方法 主要内容有： 机器人与外部信号的硬件连接方式； 机器人的编程与操作； 机器人各个运行动作的时序控制等。 本轮毂加工单元为轮毂自动生产线，可同时加工1 ～ 5 个轮毂，加工过程安全高效。轮毂加工单元由立式车削中心、立式加工中心、机器人、PLC 单元、上位机监控系统、厚度测量装置、视觉检测装置和传感器等设备组成，各工位布局如图 1 所示。 5.2.1 轮毂加工单元组成及功能 轮毂加工单元使用一台机器人（搬运重量为166 kg，工作半径为 2 890 mm）机器人与控制柜之间通过缆线组连接，示教编程器与控制柜之间通过专用的电缆连接。 5.2.2 机器人的组成 机器人的组成 机器人在轮毂加工单元中的作用是通过接收 PLC 的控制信号，实现汽车轮毂从上料到加工完成所有工序的自动搬运功能。 机器人控制柜组成： 计算机控制系统； 伺服驱动系统； I/O 接口； 示教编程器等。 5.2.3 机器人控制柜组成 计算机控制系统：机器人控制的核心，机器人在运行过程中要求计算机控制系统随时响应数据传输、方式切换等随机发生多种动作。 伺服驱动系统：在计算机控制系统的控制下，控制并驱动各关节伺服电动机，实现机器人的运动控制; I/O 接口：通过硬线连接或总线的方式实现与外部控制系统或外部设备的通讯连接; 示教编程器：用于手动操作机器人动作，完成示教工作和参数设置、程序存取等系统基本操作。 5.2.4 机器人对外部信号的处理方式 机器人的输入输出信号按照构造分： 逻辑信号：从软件侧可存取的信号的总称； 物理信号：被连接与 DC24V、工业总线等外界的输入输出信号的总称。 通常所说的控制装置的输入输出信号指的是逻辑信号，可以在机器人程序和用户程序中直接使用但物理信号不可直接使用。 控制装置可以自由地将物理信号分配给逻辑信号，称为“输入输出信号的分配” 。 将逻辑输入输出信号与物理介质的分配对应，并能够自由地更换，这样的功能称为 I/O 区域映射功能。I / O 区域映射可以通过示教编程器进行设定。 逻辑信号与物理信号的关系 5.2.5 机器人的坐标系 对机器人进行操作时可以使用轴坐标、机械坐标和工具坐标 3 个坐标系，正确地判断各个坐标系下机器人的动作方向对于机器人动作和姿态的调整是十分关键的。 有 6 个轴的机器人，在轴坐标系的情况下，通过示教编程器的按键单独控制每一个轴的动作。机器人在机械坐标系下的运动方向情况，与轴坐标系的情况不同。